Çambaşı (Trabzon-Çaykara) barajı ve Uzungöl hidroelektrik santral yerlerinin mühendislik jeolojisi açısından incelenmesi

Abstract

Bu araştırmada, Çambaşı (Trnbzon-Çaykara) barajı, ile tim tüneli ve hidroelektrik santral yerleri ile Uzungöl-I re gülatörü, iletim tüneli ve hidroelektrik santral yerleri Mü hendislik Jeolojisi ağısından incelenmiştir. Çalışma alanı, Trabzon iline bağlı Çaykara ilçesi ile Uzungöl bucağı arasında yer alır ve yaklaşık olarak 160 km^ lik bir alan kaplar. İnceleme alanında litostratigraf i birimleri olarak, alt tan Üste doğru: Çambaşı Formasyonu, Ataköy Formasyonu, Tas- kıran Granitoyıdi, Çaykarc Formasyonu, Lüger Traver tenler i, Alüvvonlar ve Yameç Döküntüleri ayırtlanmıştır. Çnmbnşı Formasyonu spilitleşmiş bazalt, metabazalt, ba zik tüf ve kireç taşından oluşmuştur. Formasyonun yaşı, kireç- tnşlarmda saptanan mikrofaunaya göre, Malm-Alt Kretase ola rak belirlenmiştir, Çsmbaşı Formasyonu ile geçişli olduğu kabul edilen Ata köy Formasyonu, genellikle kirectaşlarından ibaret olup, yer yp;r kiltcşı, kumtaşı, tüf it seviyeleri ve dolerit silleri içerir. Ataköy Formasyonunun yaşı, kireçtaşlarından sağlanan mikrofauna yardımıyla, Alt Kretase olarak saptanmıştır. Taşkıran Grenitoyidi subalkalen pranit, granit, mikro- rranit ve kuvarslı mikrodiyoritten meydana gelmiştir. Grani- toyidin yerleşim yası, crazi bulgularına göre, Alt Kretase sonu olarak kabul edilmiştir. Çaykara Formasyonu, üç Üyeye ayrılmıştır. Bunlar alttan üste doğru Hadi üyesi, Şahinkaya Üyesi ve Karona Üyesidir. Hr.di üyesi kireçtaşı, kumtaşı ve tüf it seviyeleri içeren bazal tik lav ve tüflerden oluşmuştur. Kireç taşları yer yer kır mızı, yer yer de yeşilimsi gri renklidir. Çambaşı Formasyonu ile tektonik dokanaklı olan bu üyenin yaşı, kırmızı renkli kireç taşlarında saptanan Globotruncana türlerine göre, Kampa- niyen olarak belirlenmiştir, Şahinkaya Üyesi dasitik lav tüf, tüf it, kırmızı ve gri renkli kireç taşları içerir. Ataköy For masyonu ile tektonik dokanaklı olan Şahinkaya Üyesi, Hadi Üyesini uyumlu olarak üstler ve Karona üyesi taralından uyum lu olarak üstlenir. Üyenin yaşı, kırmızı renkli kirectaşla rından sağlanan mikrofauna yardımıyla, Üst Kretase olarak saptanmıştır. Karona üyesi bozaltik lav. tüf aglomera ve gri renkli kirectaşlarından meydana gelmiştir. Birime, kirectaş larından elde edilen mikrofaunaya göre, Us t Kretase yaşı ve rilmiştir. XIVHaritalanan elanda, değişik konumlu diyabaz, kuvarslı mikrodiyorit, split, bazalt ve dasit daykları izlenmektedir. Travertenler, Hadi Fayı boyunca görülürler. Alüvyonlar Solaklı, Şerah ve Öğene Derelerinin vadi tabanlarında, akar su sekileri ise anılan vadilerin yamaçlarında yeralırlar. Yamaç döküntüleri kuru dereler içerisinde ve yamaçların eteklerinde görülmektedir. İnceleme alanındaki formasyonlar içerisinde yer yer iz lenen tortul k-eyaçlar genellikle katmanlıdır. Katmanların doğrultuları, çoğunlukla KD-GB, eğimleri ise 12-75° arasında KEî ve GD'ysdır. Çalışma alanında, Ataköy Formasyonu içeri sinde -asimetrik bir Benklinal bulunmaktadır. Senklinal ekse ninin konumu 70°/10° dir. Çatlaklar genellikle magmatik ka- yaçlnrda belirgin olarak izlonirler. patlakların istatistik değerlendirilmesi sonucu, bölgeyi etkileyen maksimum basınç kuvveti yönünün K 10°-20° B arasında olduğu belirlenmiştir. Haritalr.nan alanda izlenen faylar, KD-GB ve KB-GD doğrultu larında gelişmişlerdir. Eğimleri dik ya da dike yakın olduğu kabul edilen bu faylar, çoğunlukla fay zonu şeklinde izle nirler. İnceleme alanında, yapımı öngörülen hidroelektrik ener ji tesis yerleri ve güzergahlarındaki kayaçların jeomekanik özellikleri, arazi ve lnboratuvar çalışmalarıyla araştırıl mıştır. Arazi çalışmalarında, yüzeylenmeler ile sondaj ve gale rilerden yararlanılmıştır. Yüzey lenmelerde ve galerilerde, süreksizliklerin özellikleri belirlenerek Schmidt çekici de neyi., yüzeylenmel erden ve galerilerden alınan şekilsiz ör nekler üzerinde nokta yük direnci deneyi yapılmıştır. Ayrıca, galerilerin 1/100 ölçekli jeoloji kesitleri hazırlanmış ve galerilerin açıldığı kaya ortamı tünel kayası olma açısından sınıflandırılmıştır. Sondaj karotlarında yapılan Ölçümlerle kc.ya kalitesi özelliği belirlenmiş: sondaj karotları üzerinde Schmidt çekici ve nokta yük direnci deneyleri gerçekleştiril miştir. Sondajlarda yapılan tek lastik basınçlı su ve sızma deneyleriyle, hidrolik yapı temellerini oluşturan kayaçların geçirgenlik durumu saptanmıştır. Arazi çalışmaları sonucunda, Çambaşı barajı ve UzungÖl hidroelektrik santral yerlerindeki ayrışmamış kayaçların ge nellikle orta ve iyi kaliteli, sık çatlaklı, orta açıklıklı, orta pürüzlü, sert ve çok sert, yarı ve az geçirimi!, yüksek ve çok yüksek dirençli; orta ve yüksek derecede ayrışmış ka- ynçlcrın ise çoğunlukla çok kötü ve kötü kaliteli, yumuşak vo orta dirençli oldukları belirlenmiştir. Lnboratuvnrda, baraj yerinden alınan kaya bloklarından çıkarılan karot örnekleri ile denge bacaları ve hidroelektrik santral yerlerinde açılan sondajlardan alınan karotlar üze rinde, Türk Standartları esaslarına göre deneyler yapılmıştır. XVDeneylerle baraj yerindeki metobazaltm indeks özellikleri, sertliği, boyuna elastik dalga hızı, geçirgenliği, nokta yük, çekme ve basınç dirençleri, dinamik ve statik elastisite mo dülleri ve poisson oranı, denge bacalrrı ve hidroelektrik srmtral yerlerindeki kayaçların ise tek eksenli basınç di rençleri saptanmıştır. Deneyler sonucunda, baraj yerindeki metnbazaltm düşük poroziteli (P = % 2,44), az su emmeli (a » % 0,27), çok sert, yüksek ve çok yüksek dirençli ve orta moaÜİ oranlı ol duğu belirlenmiştir. Ayrıca, raetabazaltın fiziksel, mekanik ve elastik özellikleri açısından izotrop kabul edilebileceği sonucuna varılmıştır. fiarcj tipi topoğrafik koşullar, malzeme durumu, kazı şevlerinin stabilitesi, temel kayasının fiziksel, mekanik ve elastik özellikleri gibi faktörler göz önüne alınarak araş tırılmış ve en uygun baraj tipinin kemer veya beton ağırlık olacağı saptanmıştır. Uzungöl hidroelektrik santral yerindeki ç-rani teyidin, Çambaşı hidroelektrik santra lı-I ve II yerlerindeki metaba- zcltın ve Çambaşı iletim tüneline ait denge bacası-I yeri ıe cebri boru-I güzergahındeki dasitlerin, tek eksenli basınç direnci doneyi sonuçlarına göre yüksek dirençli oldukları belirlenmiştir. İletim tünelleri güzergahlarında yüzeylenen kayaçlar, Q sistemi kullanılarak tünel kayası olma açısından sınıflandı rılmış ve destek türü araştırılmıştır. Araştırmalar sonucun da, anılan güzergahlsrdaki ayrışmamış kayaçlarin zayıf, orta ve iyi kaya sınıflarında bulundukları ve bu kayoçlarda açı lacak tünellerden, 6 m lik çapa kadar olanları destek gerek tirmeyeceği belirlenmiştir. Yüksek derecede ayrışmış kayaçlar ile çatlak ve fay zonlcrınm çok zayıf kaya sınıfında yeral- dığı ve açılacak tünellerin kesinlikle desteklenmesi gerekti ği saptanmıştır. İnceleme alanında, inşası planlanan hidrolik yapı yer lerini etkileyebilecek boyutlarda heyelan bulunmamaktadır. Baraj gölünün su ile dolmasından sonrs, arenalaşmış granito- yjd ve yamaç döküntüleri içerisinde oluşabilecek küçük bo yutlu heyelanların, baraj için tehlikeli olmayacağı sanıl maktadır. İnceleme alanındaki akarsuların kimyasal analiz sonuç ları, akarsuların içme suyu olarak kullanılabileceğini göstermiştir. Dolayısıyla, baraj gövdesinde ve iletim tüneli beton kaplamalarında, su-beton etkileşmesi beklenmemektedir.